一種光纖通信接收和光強檢測電路的製作方法
2023-07-28 07:34:56 1
專利名稱：一種光纖通信接收和光強檢測電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統繼電保護設備應用光纖進行通信，技術領域屬工業通信領域。
背景技術：
電力系統繼電保護設備是當電力系統中的電氣元件發生故障或不正常運行時，快速而準確地使斷路器跳閘或發出信號的自動裝置。智能變電站中廣泛採用的電子式電流互感器、電子式電壓互感器使得微機繼電保護設備和這些一次設備的互聯方式由傳統的電纜傳輸模擬量轉變為光纖通信傳輸數位訊號，因此光纖通信技術已經成為實現現代繼電保護設備的基礎技術之一。電子式互感器與繼電保護設備之間的光纖通信常採用820nm波長和1310nm波長，有時也會採用850nm波長，編碼方式一般為1B2B碼(曼徹斯特碼)，通信速率為2Mbps 20Mbps。適合上述應用的光纖接收器輸出方式一般為幅值與光功率相關的模擬量信號，這種模擬量信號不能直接與採用TTL邏輯電平的編碼處理硬體相連，必須進行相應轉化。同時，因為繼電保護設備對可靠性的高要求，需要對光纖通道的光強進行檢測，這也需要在電路上進行特殊的處理。
發明內容發明目的本實用新型的目的是將光纖接收器輸出的微弱模擬量信號轉變為TTL電平，同時提供反映光纖通道光強的模擬量供後續檢測電路使用。技術方案為了實現上述功能，本實用新型提供以下技術方案一種光纖通信接收和光強檢測電路，包括跨阻運放放大器TA、儀表運放IA、高速運放0ΡΑ，還包括高速比較器CMP和幅值檢測電路，阻運放放大器TA和儀表運放IA相連接， 儀表運放IA和高速運放OPA相連接，高速運放OPA的輸出一路與高速比較器CMP相連接， 一路與幅值檢測電路相連接。光纖接收器輸出的微弱電流信號經跨阻運算放大器TA變換為差分電壓信號，該差分信號經儀表放大器IA放大後，幅值得到放大並轉變為單端信號，再經高速運放OPA進一步放大後輸入高速比較器CMP，得到TTL電平的碼流。幅值檢測電路從高速比較器的輸入端獲取信號，輸出反映碼流波形幅值的直流信號。本技術方案是利用若干個運算放大器將光纖接收器輸出的微弱模擬量信號進行 I-V變換並放大，同時用運算放大器組成的幅值檢測電路獲取反映光強的直流電壓信號。有益效果1)本實用新型的電路結構簡單可靠，成本低；2)適用於多種光纖接收器的信號處理；[0014]3)接收靈敏度高，可達_32dBm ；4)適用於寬溫工作環境(_40°C +85°C)，且輸出受溫度影響小；5)通信速率可達80Mbps，滿足繼電保護設備應用。
圖1是本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步說明，圖1是繼電保護設備中光纖通信接收和光強檢測電路的原理框圖，虛線框中的內容是本實用新型所涉及的部分。一種光纖通信接收和光強檢測電路，包括跨阻運放放大器TA、儀表運放IA、高速運放0ΡΑ，還包括高速比較器CMP和幅值檢測電路，阻運放放大器TA和儀表運放IA相連接， 儀表運放IA和高速運放OPA相連接，高速運放OPA的輸出一路與高速比較器CMP相連接， 一路與幅值檢測電路相連接。光纖接收器輸出的微弱電流信號經跨阻運算放大器TA變換為差分電壓信號，該差分信號經儀表放大器IA放大後，幅值得到放大並轉變為單端信號，再經高速運放OPA進一步放大後輸入高速比較器CMP，得到TTL電平的碼流。幅值檢測電路從高速比較器的輸入端獲取信號，輸出反映碼流波形幅值的直流信號。電路中的儀表運放可以是專門的高速儀表運放，也可以是多個單運放組合而成的儀表運放。採用多個單運放搭建儀表運放的方式可以提高電路的帶寬。後續高速運放的放大環節可以是一級放大，也可以是多級放大。採用多級放大的目的是為了提高電路的帶寬。對於光纖接收器輸出為電壓信號的應用場合，不需要跨阻運放和儀表運放環節。
權利要求1. 一種光纖通信接收和光強檢測電路，包括跨阻運放放大器TA、儀表運放IA、高速運放0ΡΑ，其特徵在於，還包括高速比較器CMP和幅值檢測電路，阻運放放大器TA和儀表運放 IA相連接，儀表運放IA和高速運放OPA相連接，高速運放OPA的輸出一路與高速比較器CMP 相連接，一路與幅值檢測電路相連接。
專利摘要一種光纖通信接收和光強檢測電路，包括跨阻運放放大器TA、儀表運放IA、高速運放OPA，還包括高速比較器CMP和幅值檢測電路，阻運放放大器TA和儀表運放IA相連接，儀表運放IA和高速運放OPA相連接，高速運放OPA的輸出一路與高速比較器CMP相連接，一路與幅值檢測電路相連接。本實用新型的電路結構簡單可靠，成本低。
文檔編號H04B10/08GK202094890SQ201120203600
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月16日 優先權日2011年6月16日
發明者周華良, 夏雨, 胡鈺林 申請人:南京南瑞集團公司, 國網電力科學研究院